51单片机的基础知识

1.1 单片机介绍

一台能够工作的计算机要有这样几个部件构成：CPU（进行运算、控制）、 RAM （数据存储）、ROM（程序存储）、输入/输出设备。

而在单片机中，这些部件全部被做到一块集成电路芯片中，所以就称 为单片机（也称微控制器 MCU）。

51 单片机是对所有兼容 Intel 8031 指令系统的单片机的统称。

Intel(英特尔)的：i80C31、i80C51、i87C51，i80C32、i80C52、i87C52 等；

ATMEL(艾德梅尔)的：AT89C51、AT89C52、AT89C2051，AT89S51（RC），AT89S52 （RC）等；

Philips(飞利浦)、华邦、Dallas(达拉斯)、Siemens(西门子)等公司的许多产品；

STC(国产宏晶)单片机：STC89C51、STC89C52、STC89C516、STC90C516 等众多品牌。

1.2 51单片机的芯片放置位置

51单片机芯片的凹槽位置与芯片把手位置一致。

单片机脚位判断，凹槽的左边是第一个引脚，按逆时针方向排序。

1.3 芯片名字解读

STC89C52RC含义：

STC表示：(国产宏晶)单片机的芯片

8表示：8051内核芯片

9表示：表示内部含有Flash EEPROM存储器

C表示：表示该器件为CMOS 产品

5表示：固定不变

2表示：8K字节程序存储空间

RC表示：512字节数据存储空间

1.4 电平特性

TTL 电路和 CMOS 电路的逻辑电平关系如下：

①VOH：逻辑电平 1 的输出电压。

②VOL：逻辑电平 0 的输出电压。

③VIH：逻辑电平 1 的输入电压。

④VIL：逻辑电平 0 的输入电压。

TTL 电平临界值：①VOHmin=2.4V，VOLmax=0.4V。②VIHmin=2.0V，VILmax=0.8V。

CMOS 电平临界值（假设电源电压为+5V）：

①VOHmin=4.99V，VOLmax=0.01V。

②VIHmin=3.5V，VILmax=1.5V。

1.5 单片机的引脚功能介绍

40个引脚按功能可以分为四类：

1.电源引脚。如VCC、GND

2.时钟引脚。如XTAL1、XTAL2

3.编程控制引脚。如RST、PSEN、ALE/PROG、EA/Vpp。

4. I/0口引脚。如PO、P1、P2、P3，4组8位I/0口。

vCC(40脚)、GND（20脚):电源引脚，不同型号单片机接入对应电压，常压为+5V，低压为+3.3V，大家在使用时要查看其芯片所要求的电压。

XTAL1(19脚)、XTAL2 (18脚):外接时钟引脚。XTAL1为片内振荡电路的输入端，XTAL2为片内振荡电路的输出端。8051的时钟有两种方式，一种是片内时钟振荡方式，即需在这两个引脚处外接石英晶振和振荡电容，振荡电容的值一般取10p~30p;另一种是外部时钟方式,即将XTAL1接地，外部时钟信号从XTAL2脚输入。通常使用第一种方式。

RST(9脚):复位引脚。当输入连续两个机器周期以上高电平时为有效，用来完成单片机的复位初始化操作，即单片机从头开始执行程序。

PSEN (29脚):程序存储器允许输出控制端。在读外部程序存储器时PSEN低电平有效，以实现外部程序存储器单元的读操作，由于现在我们使用的单片机内部已经有足够大的ROM，所以几乎没有人再去扩展外部 ROM，因此这个引脚大家只需了解即可。

ALE/PROG (30脚):在扩展外部RAM时，ALE用于控制把PO口的输出低8位地址送锁存器锁存起来，以实现低位地址和数据的隔离。

EA/Vpp (31脚）:EA接高电平时，单片机读取内部程序存储器。当扩展有外部ROM时，当读取完内部ROM后自动读取外部 ROM。EA 接低电平时，单片机直接读取外部ROM。我们没有外扩ROM，并且需要单片机直接读取内部程序存储器，因此EA/Vpp脚直接接高电平。

P0口(39脚~32脚):双向8位三态I/0口，每个口可独立控制。51单片机P0口内部没有上拉电阻，若输出高时为高阻态，不能正常输出高电平，因此该组I/0口，每个口可独立控制。51单片机P0口内部没有上拉电阻，若输出高时为高阻态，不能正常输出高电平，因此该组I/0口在使用时务必要外接上拉电阻，一般我们选择接入10K欧上拉电阻。

P1口(1脚~8脚):准双向8位I/0口，每个口可独立控制，内部自带上拉电阻，这种接口输出没有高阻态，输入也不能锁存，故不是真正的双向I/0口。之所以称它为“准双向”是因为该口在作为输入使用前，要先向该口进行写1操作，然后单片机内部才可正确读出外部信号，也就是要使其先有个“准”备的过程，所以才称为准双向口。对52单片机P1.0引脚的第二功能未T2定时器/计数器的外部输入，P1.1引脚的第二功能为T2EX捕捉、重装触发，即T2的外部控制端。

P2口(21脚~28脚):准双向8位I/0口，每个口可独立控制，内部自带上拉电阻，与P1口相似。

P3口(10脚~17脚):准双向8位I/0口，每个口可独立控制，内部自带上拉电阻。作为第一功能使用时就当做普通I/0口，与P1口相似。作为第二功能使用时，各引脚的定义如下: